[发明专利]应用于深海探测的照明光源设计方法及相关设备

说明书

本发明公开了一种应用于深海探测的照明光源设计方法及相关设备，方法包括：获取照明光在海水中的衰减特性，衰减特性表示照明光光通量与波长以及传播距离的变化关系；根据获得的衰减特性，确立用于表征照明光源发出照明光的光谱分布的光谱目标函数，以使得照明光源发出照明光符合光谱目标函数时探测所得图像保留目标的光谱信息完整；依据确立的光谱目标函数，选择不同色光发光元件构建照明光源，以得到的照明光源发出照明光的光谱分布符合所述光谱目标函数。本发明应用于深海探测的照明光源设计方法及相关设备，得到的照明光源应用于深海探测，能够使拍摄图像保留目标的光谱信息完整，使拍摄的图像显色均衡，避免了出现偏蓝偏绿的问题。

技术领域

本发明涉及深海光学探测技术领域，特别是涉及一种应用于深海探测的照明光源设计方法及系统。本发明还涉及一种应用于深海探测的照明光源设计设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

随着深海资源的开发与利用技术的发展，深海光学成像探测技术受到越来越广泛的关注。在距海面200米以下的海域中，可见光的照度不及水面光照度的0.01％，在深海海域内周围环境更是一片漆黑，因此作为深海光学成像探测的前提，照明光源对提高深海光学成像的质量至关重要。

现有技术中，深海光学成像的成像质量还远不能达到高要求，存在所拍摄图像显色不均衡、图像偏蓝或者偏绿的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种应用于深海探测的照明光源设计方法及相关设备，所得到的照明光源应用于深海探测，能够使探测得到的图像显色均衡，避免出现偏蓝偏绿的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种应用于深海探测的照明光源设计方法，包括：

获取照明光在海水中的衰减特性，所述衰减特性表示照明光光通量与波长以及传播距离的变化关系；

根据获得的所述衰减特性，确立用于表征照明光源发出照明光的光谱分布的光谱目标函数，以使得所述照明光源发出照明光符合所述光谱目标函数时探测所得图像保留目标的光谱信息完整；

依据确立的所述光谱目标函数，选择不同色光发光元件构建所述照明光源，以使得到的所述照明光源发出照明光的光谱分布符合所述光谱目标函数。

可选的，若所述照明光源应用于深海中近距离工作，则所述光谱目标函数中增加衰减强的光谱波段的光通量；

若所述照明光源应用于深海中远距离工作，则所述光谱目标函数中去掉衰减强的光谱波段，并增加衰减弱的光谱波段的光通量。

可选的，以以下方程表示照明光在海水中的衰减特性：

I＝I₀e^-μ(λ)l；

其中，I表示衰减后照明光的光通量，I₀表示原始照明光的光通量，

μ(λ)表示衰减系数，l表示衰减光程。

可选的，所述获取照明光在海水中的衰减特性包括：

模拟深海环境的温度、压强、盐度以及水质构建实验环境，通过测试实验以及对实验数据进行处理分析，获得不同波长照明光在海水中的衰减特性。

可选的，所述依据确立的所述光谱目标函数，选择不同色光发光元件构建所述照明光源包括：

模拟不同色光LED芯片的光谱曲线并模拟调整不同色光LED芯片的数量比例，来模拟构建发光元件阵列，以构建所述照明光源；

或者，模拟不同色光LED芯片的光谱曲线以及不同色光荧光粉的光谱曲线，并模拟调整不同色光荧光粉的含量比例，来模拟构建所述照明光源。

可选的，还包括：